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论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Significantly improved dehydrogenation of dodecyl-N-ethylcarbazole over supported PdFe bimetallic nanocatalysts via polydopamine surface modification of Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
Sun C.; Liu X.; Bai X.
Published：2024-08-01
DOI：10.1016/j.fuel.2024.131759
研究背景
在当今社会，氢能源技术备受关注，但氢的储存和释放一直是一个挑战。有一种名为N-乙基咔唑（NEC）的物质因其在较低能量下脱氢和高氢储存性能而备受青睐。然而，如何有效开发高催化活性和稳定性的金属催化剂至关重要，以实现液态有机氢载体（LOHC）氢储存技术的大规模应用。
研究内容
最新研究发现，通过对Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>进行聚多巴胺表面修饰，制备了支撑PdFe双金属纳米催化剂，显著改善了十二烷基-N-乙基咔唑（12H-NEC）的脱氢效率。研究采用逐步还原方法制备了FePd/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>@PDA-GR催化剂，包括化学还原和电偶替换。添加多巴胺可以锚定金属颗粒，提高金属颗粒在支撑表面的分散性，并减少颗粒聚集现象。通过电偶替换制备的双金属催化剂纳米颗粒较小，颗粒尺寸分布在0.86 nm至2.78 nm之间，平均尺寸为1.52 nm。大量暴露的活性位点使得催化剂可以减少Pd的用量，同时保持出色的催化性能。在12H-NEC脱氢过程中，FePd/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>@PDA-GR催化剂表现出卓越的催化性能，脱氢效率显著高于文献报道，180°C条件下1小时达到95%，3小时达到100%。温度降至160°C也不影响脱氢效率，3小时保持在98.1%。该催化剂具有良好的稳定性，在五次连续循环后，脱氢效率仍为93.1%。
研究意义
这项研究的创新之处在于成功改善了NEC的脱氢效率，为氢能源技术的发展提供了新的思路。通过优化金属纳米催化剂的设计和制备方法，未来有望应用于更广泛的氢储存领域，推动氢能源技术的进步。
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